CN101323899B

CN101323899B - 无软带淬火机床

Info

Publication number: CN101323899B
Application number: CN2008100360590A
Authority: CN
Inventors: 刘又红; 陈生福; 林信智; 江国清
Original assignee: SHANGHAI HEATKING ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI HEATKING INDUCTION TECHNOLOGY Corp.
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2028-04-15
Also published as: CN101323899A

Abstract

一种无软带淬火机床涉及一种卧式淬火机床，特别是一种用于环形器件淬火的卧式淬火机床。本发明打破了长久以来遗留下来的原有设计淬火机床的固定思维，采用了淬火机构围绕工件旋转淬火的新型淬火方式，使淬火更加灵活。发明不仅可以对环形工件淬火，还可以对其他形状的工件，以及形状复杂的工件进行淬火。另外本发明在淬火中设有用于预热的辅助淬火机构，解决了淬火中存在软带的问题，从而提高了淬火质量。现有大量工业设备以及生活用品都需要用到经过淬火的零部件，本发明可以为这些工业设备以及生活用品质量的提高奠定基础。

Description

无软带淬火机床

技术领域

本发明涉及一种卧式淬火机床，特别是一种用于环形器件淬火的卧式淬火机床。

背景技术

目前的滚道淬火机床，在对环形器件的滚道进行淬火时，采用环形工件旋转，感应器不动的方式进行淬火。这种淬火方式具有淬火设备简单、成本低的特点，因此得到推广。但由于环形工件旋转接口处位置难以控制，所以在淬火的接口处都有软带。因软带处硬度不够，影响到环形器件的滚道的质量和寿命。

现在随着对工件的淬火质量要求不断提高，对淬火工艺要求的也不断提高，淬火设备的成本不再那么重要。但是初期的设计理念造成了思维定式，从而造成了设备体积大、存在软带等缺陷。

自动化技术的不断发展，使机械动作控制精度不断提高，机械控制的智能化水平也不断提高，在此基础上人们制造了机械手。

机械手已经在工业上得到了广泛应用。机械手具有动作灵活多变的特点；具有动作受程序控制，且编程方便的特点；具有动作精确的特点。

这些年淬火机床的淬火工艺技术也得到了很好的发展，采用了灵敏数字控制系统及精密实用的导向机构，使感应器与淬火轨道之间的间隙得到了精确的控制，从而有力地保证了淬火质量。

这些技术的发展为一种新型的淬火机床的研发提供了基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无软带淬火机床，以解决滚道淬火机床，对环形器件淬火时在淬火的接口处有软带的问题。

本发明所解决的问题可以采用以下技术方案来实现：

一种无软带淬火机床，包括机架、微机控制系统、伺服电动机和淬火机构，淬火机构包括电磁感应加热装置，其特征在于，所述一种无软带淬火机床还具有用于固定工件的工件固定装置，电磁感应加热装置围绕固定在工件固定装置上的工件旋转进行淬火。

所述工件固定装置固定在机架下方；机架上装有受微机控制系统控制的机械手，机械手上装有淬火机构；所述机械手分为围绕工件转动进行淬火的转动淬火机械手，和对工件淬火的接口处进行预热处理和辅助淬火的辅助淬火机械手。

被淬火的工件出现软带的原因是，淬火过程使淬火的接口处存在未加热到及加热温度低于规定温度的区域，以至于造成了软带的出现。上述设计中采用了“对工件淬火的接口处进行预热处理的辅助淬火机械手”，对工件淬火的接口处进行预热处理，使接口处温度与正在淬火的部分附近的温度相近，使淬火接口处材质变得相近，从而使淬火温度易于控制，消除软带。

所述机架上方设有左右排列的两条平行的导轨。

所述转动淬火机械手包括运动机构和手部，所述运动机构包括横梁、滑板、立柱，转动淬火机械手通过其运动机构中的一条横在两条导轨上的可沿导轨滑动的横梁装在机架上，所述横梁上装有沿横梁左右滑动的滑板，滑板上装有相对滑板上下滑动的立柱，立柱下方装有转动淬火机械手的手部；所述手部具有水平旋转的伺服旋转台，伺服旋转台下方装有淬火机构。

所述横梁、滑板、立柱和伺服旋转台由伺服电动机驱动，伺服电动机驱动受微机控制系统控制。

所述转动淬火机械手共有两个。

所述辅助淬火机械手包括运动机构和手部，所述运动机构具有固定在机架右侧上下滑动的立柱；所述手部连接在立柱下方，具有淬火机构，所述淬火机构相对立柱左右移动。

使用时将两只转动淬火机械手调至环形工件与辅助淬火机械手相对的一侧，启动无软带淬火机床，淬火机构通过电磁感应加热装置对环形工件的滚道加热。因为开始时其中一个感应器对工件接口处事先加热，所以该接口处不易出现软带。

淬火机构围绕环形工件的滚道逐渐向辅助淬火机械手处移动，并对环形工件的滚道进行淬火。

要求最终两转动淬火机械手的淬火机构同时到达环形工件距离辅助淬火机械手的最近点。在到达之前，辅助淬火机械手通过电磁感应加热装置将环形工件的滚道预热到指定温度(该温度由淬火工件的体积、材质以及淬火要求等因素决定)，并远离环形工件，以免阻碍两转动淬火机械手的淬火机构进行淬火。

本发明打破了长久以来遗留下来的原有设计淬火机床的固定思维，采用了淬火机构围绕工件旋转淬火的新型淬火方式，使淬火更加灵活。由上述内容可知本发明不仅可以对环形工件淬火，还可以对其他形状的工件，以及形状复杂的工件进行淬火。

另外本发明在淬火中设有用于预热的辅助淬火机构，通过淬火前对工件进行预热成功的解决了淬火中存在软带的问题，从而提高了淬火质量。现有大量工业设备以及生活用品都需要用到经过淬火的零部件，本发明可以为这些工业设备以及生活用品质量的提高奠定基础。

附图说明

图1为本发明的整体结构侧视图；

图2为本发明的整体结构俯视图；

图3为本发明的转动淬火机械手结构图；

图4为金属杆末端结构图；

图5为本发明的辅助淬火机械手结构图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照图1和图2，一种无软带淬火机床包括机架1、工件固定装置2、转动淬火机械手3、转动淬火机械手4、辅助淬火机械手5。

机架1下方中心固定有工件固定装置2，工件固定装置2底部沉入地坑中，工件固定装置2上面固定有不锈钢自定心定位夹紧机构。

机架1上方设有左右排列的分别装有滚珠丝杆的两条平行的导轨。导轨上横向放置有两条横梁11、12。滚珠丝杆在微机控制系统的控制下驱动两条横梁11、12运动。

转动淬火机械手3、转动淬火机械手4分别通过滚珠丝杆121、111连接在横梁12和横梁11上。

转动淬火机械手3和转动淬火机械手4具有相同的机械结构，以转动淬火机械手3为例，参照图1和图3进行说明。

横梁12通过滚珠丝杆121连接滑板31，滚珠丝杆121由伺服电机控制，伺服电机受微处理器控制，使滑板31可以做受控的水平滑动。

滑板31上装有立柱32，立柱32内装有受微处理器控制的伺服电动机，伺服电动机的转轴上装有齿轮。滑板31上装有与所述齿轮啮合的齿条。使立柱32做受控的上下运动。立柱32下方装有手部。

所述手部具有伺服旋转台33，伺服旋转台33内装有伺服电动机，伺服电动机的转轴固定在立柱32的下方水平安装，并受微处理器控制，伺服电动机的转轴上装有锥齿轮，与水平旋转的锥齿轮啮合，带动伺服旋转台33的下底板做受控的水平旋转。

伺服旋转台33下方是二维随动滑台34，二维随动滑台34上部是上滑块，上滑块与伺服旋转台33的下底板连接，下部是下滑块，两滑块间通过由卡头和卡槽构成的滑动轨道连接，两滑块间连接有驱动两滑块保持原有状态的弹簧。

参照图4，二维随动滑台34的下滑块下方固定有一条竖直的金属杆35，下端折出一个90度的角度，末端装有导向装置，导向装置包括一个水平旋转的转轮39，导向装置左侧装有电磁感应加热线圈36，右侧装有温度传感器37，上方装有冷却水管38。

上述结构的导向装置与淬火工件直接接触，在机械手沿淬火工件滚道活动时，淬火工件滚道表面往往存在幅度不大甚至细微的起伏变化，机械手在运动过程中也往往存在运动精度误差。这种情况下二维随动滑台根据导向装置受力变化情况，在弹簧的作用下，两滑块沿滑动轨道相对位置发生变化，从而保证导向装置与淬火工件一直保持接触，从而保证电磁感应加热线圈与淬火部位距离稳定，从而提高了淬火质量。

参照图1，辅助淬火机械手5具有立柱51，并通过立柱51与机架1连接。机架1右侧设有卡槽，立柱51设有对应的卡头，两者通过卡槽和卡头连接，卡头内设有齿条，卡槽内设有与所述齿条啮合的齿轮，齿轮连接受微机控制系统控制的伺服电动机，从而驱动辅助淬火机械手5做上下运动。

参照图5，立柱51下方通过水平设置的卡槽连接手部52的卡头。

手部52固定有一条竖直的金属杆，左侧装有电磁感应加热线圈，右侧装有温度传感器，上方装有冷却水管。手部52通过卡槽和卡头的连接在伺服电机的驱动下相对立柱51左右移动，带动感应器前进到位加热，加热结束后后退。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种无软带淬火机床，包括机架、微机控制系统、伺服电动机和淬火机构，淬火机构包括电磁感应加热装置，其特征在于，还具有用于固定工件的工件固定装置，所述的电磁感应加热装置围绕固定在所述的工件固定装置上的工件旋转进行淬火，所述工件固定装置固定在机架下方；所述的机架上装有受微机控制系统控制的机械手，机械手上装有淬火机构；所述机械手分为围绕工件转动进行淬火的转动淬火机械手，和对工件淬火的接口处进行预热处理和辅助淬火的辅助淬火机械手。

2.根据权利要求1所述的一种无软带淬火机床，其特征在于，所述机架上装有左右排列的两条导轨，所述转动淬火机械手包括运动机构和手部，所述运动机构包括横梁、滑板、立柱，转动淬火机械手通过其运动机构中的横在两条导轨上的可沿导轨前后滑动的横梁装在机架上，所述横梁上装有沿横梁左右滑动的滑板，滑板上装有相对滑板上下滑动的立柱，立柱下方装有转动淬火机械手的手部；所述手部具有水平旋转的伺服旋转台，伺服旋转台下方装有淬火机构。

3.根据权利要求2所述的一种无软带淬火机床，其特征在于，所述转动淬火机械手共有两个。

4.根据权利要求1所述的一种无软带淬火机床，其特征在于，所述辅助淬火机械手包括运动机构和手部，所述运动机构具有固定在机架右侧上下滑动的立柱，所述手部连接在立柱下方，具有淬火机构，所述淬火机构相对立柱左右移动。